Comparer 2 technologies en solaire thermique:
(ou s'approprier les technologies en vue de définir
le cahier des charges de son installation)
Comparer les capteurs plans et les capteurs à tubes
Par Pierre Amet
1/ Préambule:
Ne pas comparer que les capteurs seuls, c’est l’installation
complète qu’il faut juger.
Le soleil apporte la même quantité d’énergie
au m2 quelle que soit la technologie adoptée… (cela va de soi évidemment)
Ce texte est plutôt orienté chauffage
solaire.
2a/ étude des capteurs seuls
en s’appuyant sur le site outils solaire .
On a un schéma qui montre le rendement NU
de ces capteurs :
http://www.outilssolaires.com/premier/index-sousvide.htm
lecture:
si on étudie le schéma du lien ci-dessus
: on s’aperçoit :
- à 90° rdt plan = 45% ; rdt vide = 70
%
- à 40° rdt plan = 70% ; rdt vide = 75
%
- les capteurs plans plafonnent à haute temp
- à 140° de delta T on met le feu à
tt ce que l’on touche ….
on en conclu :
- qu’avec des capteurs plans
il faut travailler le plus « froid » possible pour accrocher
un rdt décent
-
qu’avec des s-vide on peut monter bien plus haut
rq:
une personne avertie peut qd même se poser les questions suivantes:
ce schéma vaut pour quelle orientation ?, pour quelle inclinaison
?, représente-t-il les même paramètre bloqués
aux mêmes niveaux ?
2b / étude des capteurs seuls avec un exemple
d’un schéma venu d'on ne sais où que l’on
trouve recopié de partout par des vendeurs peu regardants de ce
qu’ils publient .
lecture:
on constate :
que
les capteurs s-vide sont bien meilleurs en rendement que les plans en hiver
est moins bons en été
que les capteurs plans ont un bien meilleur rendement que les
capteurs sous vide en été ....
si on suit bien la démarche commerciale, on en conclu
:
- celui qui a des besoins forts en été
(camping,...) ne doit pas utiliser de capteurs à tubes car ils sont
bien moins perfos !
- qu'en été quand le besoin est faible
et qu'il existe d'ENORMES risques de surchauffe le super capteur
à tube suplante encore le capteur plan,
impressionnant ! tout va donc bien dans le meilleur des mondes.
Ce capteur saurait donc se jouer des saisons ?
c’est pour toutes ces raisons
donc que l’on peut affirmer haut et fort comme sur certains site web peu
regardant "les Avantages par rapport aux capteurs plans ( classique
) (Sachez tout d'abord qu'ils ne jouent franchement pas dans la même
catégorie: les capteurs plans classiques représentent le
solaire d'ancienne génération qui n'a pas convaincu les masses.
Les capteurs sous vide sont l'avenir glorieux du solaire .Celui qui va
rendre un investissement rentable a court terme.)" (cela me fait penser
à ceux qui vendent en ce moment en porte à porte des pompes
à chaleur air/air (clim réversibles) en affirmant que c'est
le meilleur procédé pour les pompes à chaleur
( l'air n'est-il pas un isolant ?))
rq:
une personne avertie peut qd même se poser les questions suivantes:
ce schéma vaut pour quelle orientation ?, pour quelle inclinaison
?, représente-t-il les même paramètre bloqués
aux mêmes niveaux ?
sans
réponse à ces questions , point de conclusion possible
réflexion
hypothétique:
- ce schéma est peut-être
représentatif avec des capteurs à tubes installés
verticaux comparés à des capteurs plans installé à
20° d'inclinaison
- en cherchant bien on doit même pouvoir affirmer que dans une autre
configuration la courbe de l'un est la courbe de l'autre ! (inversion totale)
d'un
point de vue général, déjà lors de cette simple
étude des capteurs SEULS , une argumentation de ce type n'est
pas sérieuse car incomplète.
vu sur ebay:
les performances des capteurs à tubes bas de gamme sont en
constante dégradation !
2c / sur
le marché , actuellement, on trouve des capteurs tubes
moins bons que des capteurs plans testés et comparés
dans des conditions identiques ...
ce qui est un comble au vu
de leur prix et de leur complexité technique !
en début de vie ils ne rendent
déjà pas le service, qu'en sera-t-il quelques années
plus tard ? Les gens qui se seront alors équipé
des "meilleurs capteurs du monde" ( n'auront plus qu'à diffuser
la bonne parole: le solaire thermique , ça ne marche pas.
2d / le prix au m2 d'un
capteur à tubes chinois de qualité acceptable est environ
le double du prix d'un capteur plan de qualité acceptable (
il y bcp moins de variations de performances ds les capteurs plans que
dans les capteurs sous-vide). Le point de vue du petit artisan qui installe
des chauffe-eau solaires (peu de surface) et qui travaille tt seul
est le suivant : les capteurs plans sont plus difficilement posables
seuls alors que certains capteurs sous-vides peuvent s'installer tubes
par tubes: la différence de coût de la surface installée
est estompée par la facilté de pose seul. (à deux
le pb ne se pose plus dans les même termes).
2e/ - un capteur tubes consomme énormément
de surface car les tubes doivent être suffisament distants
pour éviter de se faire de l'ombre,
- pour un capteur plan,
la surface nette occupée est quasiment la même que sa surface
brute.
Quand on compare la surface occupée par le capteur sur le toit,
c'est tout simplement pour cette raison que les plans sont meilleurs
que les tubes dans bien des cas.
voilà pour l’étude des capteurs observés
ts seuls
3/ étude des installations complètes
: non exhaustif
- on sait depuis longtemps
que d’un pt de vue global: plus on travaille chaud (diff de temp entre
le caloporteur et son milieu contigu extérieur) plus on diminue
le rendement (les infrarouges ne demandent qu’à s’échapper
le plus rapidement possible (ailleurs que ds votre lieu de dissipation
s’ils le peuvent et ils ne s’en privent pas ….)
cette remarque est valable pour toute l’installation
et surtout et aussi ailleurs que ds les capteurs (notamment ds les tuyaux
d’acheminement)
On en conclu que travailler à haute temp peut
s’avérer peu rentable si la longueur des tuyaux est importante et
, qui plus est , si l’installation est globalement mal isolée.
-
les installations à capteurs plans plafonnent aux delta T importants,
cela peut paraître comme un désavantage, un capteur plan incliné
à 55 / 60° va perdre énormément de sa puissance
en été , c’est justement l’intérêt puisque un
installation digne de ce nom est dimensionnée pour le chauffage
et nom pour l’eau chaude.
Qui à ce jour s’est
préoccupé sérieusement des pb de surchauffe estivale
qd on a bcp trop de puissance ? que le capteur plan plafonne en température
en été , c’est justement ce qu’on aurait pas osé lui
demander !
(dernièrement j'ai un ami qui voulait commander 20 m2
des
capteurs plans longs pour le chauffage pour les disposer à 60°
sur son toit à 40°sans que cela ne dépasse trop et que
sa demande de travaux puisse être acceptée . il se trouve
que cet hiver il à eu 1.2 m de neige sur sont toit et que ds ce
cas il aurait peut-être eu des pb avec sa configuration.
il renonce donc et préfère trouver une autre solution avec
integration en toiture. Après bien des réflexions il a choisi
de commander des capteurs plans peints car ils ont la propriété
de saturer encore plus tôt que les tinox (revêtement sélectif)
en delta T. Cet avantage lui permettra de limiter la surchauffe d'été
et d'éviter d'acquérir un ballon d'ecs de trop grosse quantité
(pour une famille de 3/4 personnes , autant il est interressant d'avoir
600 l d'ecs en stock , 1500 ou 2000 l d'ecs n'ont plus forcément
bcp d'intérêt (pb de place pour loger le stock , coût
de l'investissement)
- l’inconvénient
des capteurs plans utilisés en chauffage l'hiver et en ECS l'été
et qu’ils nécessitent une forte inclinaison (configuration parfois
difficile à mettre en oeuvre) pour qu'ils ne posent pas pb de surchauffe
l'été.
- installés verticalement
les capteurs à tubes seront meilleurs que les plans ds la
même configuration, du fait de la ré-orientation du rayonnement.
Quelqu'un qui voudrait passer au solaire thermique en ayant pas d'autre
solution technique que de les installer en façade, n'a pas intérêt
à choisir la technoplogie des capteurs plans.
-
côté sécurité : difficulté de faisabilité
de chacune des installations
Installation à
basse temp , basse pression : facile à mettre en œuvre , meilleur
rendement , s’apparente à de la plomberie classique, n’importe quel
plombier ou bricoleur averti sait faire.
Installation à
haute temp : bien plus difficile à mettre en œuvre , nécessite
par exemple des régulations perfos et …sécurisées,
peuvent ds certains cas s‘avérer dangereuses. ( thermomax par exemple
s'interesse sérieusement aux problèmes de surchauffe).
- coût au kwh fourni
le coût tout seul:
connaitre le prix des bons capteurs plans et des bons capteurs tubes
le coût total de chacune
des installations (surcout important des boucles de décharges nécessaires
en cas d'utilisation de capteurs ss vide)
et seulement ensuite le coût au kwh fourni.
-
risques : il y a déjà des assureurs qui décident de
ne plus assurer des installations solaires thermiques. On peut se poser
la question du pourquoi.
imaginez-vous après
un sinistre, en train d’argumenter devant votre assureur ….
4/ Pour
conclure :
- actuellement
, le prix au m2 d'un capteur cylindro-parabolique chinois de qualité
acceptable est environ le double du prix d'un capteur plan de qualité
acceptable ( il y bcp moins de variations de performances ds les capteurs
plans que dans les capteurs sous-vide) . Pour installer des capteurs sous
vide, il faut donc que la configuration le nécessite et qu'elle
produise un rendement global au moins 2 fois supérieur au capteurs
plans.
- Le
niveau de difficulté et de risques augmente avec le niveau de l’objectif
visé. Chaque technologie à ses avantages et la plupart du
tps les inconvénients de ses avantages.
- Définition
d'une installation de qualité
La définition du
terme " qualité " dans la norme ISO 9000 est : " Aptitude
d'un ensemble de caractéristiques intrinsèques à satisfaire
des exigences ".
La qualité passe
par le respect d'un cahier des charges, à savoir que le produit
et/ou le service correspond à ce qui était spécifié
(exigences client, projet, programme).
La
réponse sera individuelle , fonction des impératifs et des
contraintes de chacun qui définira son propre cahier des charges.
Personnellement,
et je le répète sans cesse mon cahier des charges se définit
comme suit:
- simple (utilisable par tous les membres de la famille et des amis; j'avais
un ancien prof qui me disait sans cesse : on peut tjrs faire des usines
à gaz !...)
- durable (15 ans ça me parait un minimum),
- maintenace aisée
et possibilité de réparation locale
- efficace (basse temp , dimensionnement
conforme),
- coût au kwh fourni
minimum.
S'approprier ou consommer.
sur un site ami on trouve une excellente étude, bien plus détaillée
et technique que cette approche général qui se limite à
la définition du cadre du problème à poser:
http://www.alpilles-solaires.fr/CP_CSV_MN_1_Partout.html
Pierre Amet, Pdt APPER
à suivre....